基于点云数据的非规则曲面重构与纹理映射研究

利用FARO三维激光扫描仪获取非规则曲面物体的点云数据,研究了针对非规则曲面的点云数据预处理和三维重构方法,结合摄影测量共线方程得到点云纹理映射方法,采用角锥体法解决该方法中较难获取的外方位元素初值,最后结合工程实例,解决多张相片纹理映射出现的接缝问题。实验证明该方法切实可行,对模型的精细纹理映射具有一定参考价值。     

多像位姿估计的全景纹理映射算法

纹理映射技术作为获取具有丰富纹理信息的真彩色点云的有效手段,正以其独特的优势广泛地应用于众多行业领域。研究了一种利用三维激光扫描仪与外置数码相机联合标定解算多张影像位姿并获取全景真彩色点云的方法。其基本思想是利用摄像机与激光扫描仪固有的相对位置姿态,通过对首张影像进行标定得到其位置姿态后,利用摄像机空间旋转的几何特性,根据首张影像的位姿获取其余影像的位姿,继而完成多张影像的纹理映射,获取全景彩色点云。对比目前主流的全景影像纹理映射算法,该算法在精度与效率上均有一定提高。对多种点云数据进行纹理映射实验,结果表明,该方法能够快速准确地获取真三维全景彩色点云,为三维精细化建模提供了数据基础。     

融合多源数据的三维建模方法及精度分析

以地面相机影像、低空无人机影像和地面三维激光点云数据为融合对象,研究空地影像融合、低空影像融合地面三维激光点云和低空影像融合三维白模进行三维建模的方法,并对其三维建模精度和建模效果进行综合分析。这3种融合方法进行三维建模丰富了三维模型的色彩纹理信息,提高了三维模型的几何结构精度,能满足较大场景的三维实景模型的建模要求,为数字化古建筑(古文物)保护提供具有较高价值的参考数据。     

基于影像的地面激光点云数据分类

为了完成地面激光点云数据的分类工作,不同于传统方法利用点云的几何特性和辐射信息,本文利用非量测相机获取影像数据实现点云的分类。首先,通过相机检校获取相机的参数,从而得到影像内方位元素;然后,将影像与点云进行配准,计算出影像的外方位元素;最后,对上述参数进行优化,实现二维影像与三维点云信息的融合,进而完成点云分类。实验表明该方案可实现地面激光点云数据的分类。     

人物雕塑模型三维表面建模方法探究

三维激光扫描是一种通过激光测距方式实现三维物体表面空间数据获取的技术。本文介绍了一种利用三维激光扫描技术并结合相应软件对人物雕塑模型三维表面进行重建的方法。该方法通过三维激光扫描仪获取目标模型表面精确的点云数据,在对点云粗拼接的基础上进行精确拼接,以三角网的形式重构雕塑表面,并结合逆向软件进行纹理映射及其接缝处理以实现3D模型表面重建。结果表明,利用该方法可以实现对人物雕塑模型3D表面的快速有效重建。     

三维激光扫描在保俶塔数字化测绘中的应用

目前我国的许多古建筑维修、保护都面临缺少建筑物结构图、破坏程度评估等困难。本文给出了基于地面三维激光扫描仪获取的点云数据和数码相机获取的彩色照片来实现保俶塔真三维建模的方法,详细介绍了三维激光扫描数据处理、三维模型重建、纹理映射和数字化测绘表达的方法和流程,其数字化测绘成果对保俶塔的保护研究提供科学依据。     

基于激光扫描和高分辨率影像的文物三维重建

提出一种新的激光扫描点云与数字影像结合的文物三维重建方法。利用格网板进行数码相机的标定获取影像的内方位元素;利用激光扫描数据,建立三角网物体表面模型;利用人工选取控制点,进行单片空间后方交会,获取影像的外方位元素;将三维表面模型投影到影像对象,利用影像匹配在现有的三角网内部继续通过影像匹配增加同名点,从而进行三角网的细分加密;最后通过OpenGL纹理映射建立带有逼真纹理的物体三维表面模型。     

倾斜三维实景模型与BIM模型融合的室内外一体化场景构建

倾斜三维实景模型以其高空间精度、高分辨率、真纹理的优势在各行各业尤其是数字城市的建设中应用广泛;BIM技术包含丰富的建筑信息,是建筑管理功能的集大成者。本文基于倾斜摄影测量技术,采用飞马D2000无人机获取测区影像并构建三维实景模型,采用飞马SLAM100手持激光扫描仪获取目标建筑的室内点云数据,并结合BIM技术构建室内BIM模型,选用易智瑞GeoScene Pro平台,实现模型的融合及室内外一体化场景的创建、模型属性查询及管理分析应用,以期为实景三维建设的相关应用提供借鉴。     

多源数据融合的三维点云特征面分割和拟合一体化方法

针对单纯利用三维激光点云信息不足的问题,提出融合多源数据对三维激光扫描仪获取的点云数据进行特征拟合的方法。根据地面点云及对应的扫描仪参数生成反射值影像;以反射值影像分割结果作为种子面,基于随机抽样一致性方法分割与拟合一体化;融合彩色影像提取的直线信息确定和验证拟合特征的边界。采用RIEGL VZ-400获取的建筑物点云数据进行了特征拟合试验,证明了该方法的有效性。     

基于三维激光扫描数据的实体构筑物三维建模

以高压输电铁塔为研究对象,以地面激光扫描系统TRIMBLE GX为例,探讨如何利用三维激光扫描仪获取空间数据,建立相应实体模型的技术方法,并对建模效果作了分析。     

GIS中三维模型的设计

研究了三维GIS中的空间信息传输模式 ,探讨了平面地图符号与三维模型的区别与联系 ,阐述了三维模型的确立、定位、简化描述和逻辑性设计     

基于地学信息服务的Internet 3维 GIS：GeoEye 3D

随着Internet、分布式计算以及计算机图形学的飞速发展,开发基于Internet的3维GIS系统已成为可能。这3种技术的有力结合为地学领域开创了一个崭新的时代,促使网络GIS的概念由“地学数据服务”提高到“地学信息处理服务”的新阶段,不仅地学数据,地学信息处理功能也可以分布在基于客户／服务器的架构上,用户可以根据不同的需求“租用”和组合来自于Internet的不同功能。基于这一概念和作者提出的构件注册模型,我们从1998年开始着手研究和开发新一代的Internet 3维GIS：GeoEye 3D。这一系统集成了GIS、3维可视化、分布式计算及网络通信等技术,允许用户通过标准Internet浏览器来应用远程功能对远程和本地数据进行可视化分析。阐述了地学信息处理服务概念和构件注册模型以及GeoEye 3D的系统架构、算法和应用实例。     

Smart 3D数据的三维模型重建

针对Smart 3D生成的实景三维模型是一个三角网集合,并不能直接应用于数字城市建设、土地利用管理与城市规划的问题,该文提出了Smart 3D数据三维模型重建的方法:研究了基于分割过滤方法,提取高精度数字高程模型;基于参数化建模、纹理重建方法构建了建筑物三维模型。利用敦化市的倾斜影像进行了实验。实验结果表明:三维重建模型精度高、效果好、提高了自动化的程度,实现了城市建筑物模型的单体化。     

基于City-3 D 3维城市场景的制作

随着“数字地球”、“数字城市”概念的不断深化，作为“数字城市”最基础、最关键的技术“3维城市场景的制作”已成为数字化测绘的新技术亮点；本文在讲述3维城市场景制作的一般原则、方法和关键技术的基础上，着重讲解了在City-3D软件下制作城市3维场景的基本步骤和具体实施方案。     

GIS中三维模型的视觉变量

视觉变量是作为平面图形符号设计的理论基础而提出来的,在平面地图的符号化中起着非常重要的作用。然而,平面地图符号中的视觉变量并不能完全适用于GIS中三维模型的视觉变量,本文首先对比分析了平面地图表达和三维GIS表达的特点和异同,然后提出了GIS中三维模型的视觉变量,即:形状、空间姿态、尺寸、纹理、明暗度(光照)、阴影和清晰度。     

基于CityEngine的二三维联动三维地籍建模

基于对地籍二三维联动机制的分析,本文提出了运用CityEngine建立二三维联动三维地籍系统的方法。该法通过导入实验区已有不动产调查数据,应用规则对平面图形进行拉伸、分面、分割等建模处理,实现了二、三维地籍信息的交互与联动。实验区三维场景导出后,通过发布于Web实现了三维地籍模型的空间查询与分析。实验结果证明,基于CityEngine的二三维联动地籍模型可充分兼容Arc GIS数据库,且规则建模简单,可重复利用,大大节省数据成本,缩短开发周期,适宜于大规模批量三维地籍建模,在真三维地籍未被提出的前提下,运用CityEngine构建三维地籍不失为一种高效可行的方法。     

利用3D Voronoi图的兔子点云聚类分割

利用基于3D Voronoi多面体分割三维空间,并将其应用于具有典型三维特征的点云数据的聚类分割.通过对点云数据的离散体元表示,透过Voronoi单元的特征参数实现了三维点集的度量、提取和结构分析,揭示了点集间存在的相互关系,并通过3D Voronoi图所确定的空间邻近关系完成点集间相似度的测度和聚类.以三维兔子点云为样本数据的实验分析表明,本文所提出的思路聚类分割特征明显.     

城市3维地理信息系统中场景的制图输出技术

针对当前城市3维地理信息系统中制图输出精度受帧缓冲大小限制的问题,提出一种内容分块输出、图像自动合并的高分辨率制图输出方法。针对平行投影和透视投影,分别阐述制图输出的技术原理和实现步骤。实践表明,这种制图输出技术不但可以有效地解决3维场景高精度打印输出的难题,还可以为场景效果图的网络发布提供基本的素材。     

基于Java3D的三维景观网络发布

论文提出了基于J2EE三层体系构架,浏览器/服务器(B/S)结构模式的三维景观W eb发布系统模型。该模型综合利用了App le、tJSP、Servle、tJava3D、BC4 J技术,其基本思路是:利用Java3D三维图形库开发植入JSP的App let插件用于三维景观的显示与交互,通过BC4 J、代理服务器技术实现App let与O rac le数据库服务器之间的数据通讯。实验结果证明了这种结构模型具有一定的优越性。     

三维模型精细化及三维应用平台构建研究

随着越来越多的城市实景三维模型陆续建成,用户不再满足于简单的实景浏览,对于模型的精细度以及后续应用需求也逐渐提高.本文基于SuperMap平台构建某县级市城市实景三维应用平台,实现模型数据的精细化操作,并提出平台构建方案.